type
status
date
slug
summary
tags
category
icon
password
Property
Apr 15, 2023 03:23 PM
锁并不是并发程序设计所需的唯一原语。在很多情况下，线程需要检查某一
条件（condition）满足之后，才会继续运行。尝试用一个
共享变量。这种解决方案一般能工作，但是效率低下，因为主线程会自旋检查，浪费 CPU 时间。我们希望有某种方式让父线程休眠，直到等待的条件满足（即子线程完成执行）。定义和程序
线程可以使用
条件变量（condition variable），来等待一个条件变成真。条件变量是一个
显式队列，当某些执行状态（即条件，condition）不满足时，线程可以把自己加入队列，等待（waiting）该条件。另外某个线程，当它改变了上述状态时，就可以唤醒一个或者多个等待线程（通过在该条件上发信号），让它们继续执行。要声明这样的条件变量，只要像这样写：
pthread_cond_t c;，这里声明 c 是一个条件变量（注意：还需要适当的初始化）。条件变量有两种相关操作：wait()和 signal()。线程要睡眠的时候，调用 wait()。当线程想唤醒等待在某个条件变量上的睡眠线程时，调用 signal()。wait()调用有一个
参数，它是互斥量。它假定在 wait()调用时，这个互斥量是
已上锁状态。wait()的职责是释放锁，并让调用线程休眠（原子地）。当线程被唤醒时（在另外某个线程发信号给它后），它必须重新获取锁，再返回调用者。提示：发信号时总是持有锁尽管并不是所有情况下都严格需要，但有效且简单的做法，还是在使用条件变量发送信号时持有锁。虽然上面的例子是必须加锁的情况，但也有一些情况可以不加锁，而这可能是你应该避免的。因此，为了简单，请在调用 signal时持有锁（hold the lock when calling signal）。这个提示的反面，即调用 wait 时持有锁，不只是建议，而是 wait 的语义强制要求的。因为 wait 调用总是假设你调用它时已经持有锁、调用者睡眠之前会释放锁以及返回前重新持有锁。因此，这个提示的一般化形式是正确的：调用 signal 和 wait 时要持有锁（hold the lock when calling signal or wait），你会保持身心健康的。
生产者/消费者（有界缓冲区）问题
最终代码：
覆盖条件
以下代码用于内存分配管理，free 后会唤醒 allocate 时因空间不够而等待的线程
用
pthread_cond_broadcast()代替上述代码中的pthread_cond_signal()，唤醒所有的等待线程。这样做，确保了所有应该唤醒的线程都被唤醒。当然，不利的一面是可能会影响性能，因为不必要地唤醒了其他许多等待的线程，它们本来（还）不应该被唤醒。这些线程被唤醒后，重新检查条件，马上再次睡眠。